航天相机FPGA软件开发技术研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:only_xin
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随着航天技术的不断发展以及用户技术指标的不断提高,集成化和轻小型化已经成为航天电子设备研制的主流趋势。FPGA具有集成度高、速度快和可靠性高等优点,通过FPGA软件设计,将原来电路板级的硬件设计放在芯片内部完成,可以降低硬件电路设计的难度和工作量,并能减少由电磁辐射带来的电路噪声。目前,在航天相机系统设计中FPGA的应用越来越多,对FPGA软件开发技术的要求也越来越高。国内很多科研单位认识到FPGA软件开发技术在航天电子设备研制中的重要性,并制定了针对FPGA软件的研制技术流程,但不同科研单位制定的研制技术流程存在一定差异,而且很多是基于CPU软件研制技术流程的改进版,致使在航天电子设备研制中FPGA软件开发存在一定的困难。   针对以上情况,本文按照策划、设计、测试的研制流程,介绍了某航天相机成像控制FPGA软件设计方案。采用xilinx的XQ2VP40 FPGA芯片,实现了RS-422通讯、CCD图像探测器驱动信号发生、图像信号采集量化控制、图像数据预处理等功能。最后,对成像控制FPGA软件可靠性设计的关键点进行了总结,重点对跨时钟域信号同步设计、复位设计、DCM和FIFO的应用设计进行了分析。论文的研究成果对航天电子设备研制中FPGA软件研制技术流程的完善具有一定的参考价值。
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